关键词： 低温转变相变材料   冻融循环作用   人工相变骨料   相变混凝土   玄武岩纤维   储热性能   数值模拟   服役寿命  

摘要： 在寒冷地区,混凝土材料长期遭反复冻融循环而发生破坏,严重影响其长期服役性能和使用寿命。然而,多年来混凝土冻融破坏的机理并未得到彻底地揭示。但学者们先后提出的各种假说和理论均表明,冻融循环破坏是混凝土材料内部温度发生变化引起的,且温度变化越剧烈,正负温交替次数越多,破坏作用越明显。因此,若能将混凝土内部温度控制在一定范围内或消减温度的变化幅度,就能降低或消除冻融循环对其影响。相变材料在外界温度的诱导下其相态发生改变,在该过程中能够储蓄或释放大量的潜热,材料自身的温度在相变完成前几乎保持不变。在混凝土中加入相变材料,可以实现对其温度的控制。为此本文开展了一系列的室内试验研究、室外模型试验研究和数值模拟分析,主要研究内容和获得的结论如下:(1)通过多因素控制试验,利用圆盘造粒机制备得到粒径可控、表观密度大、强度高、抗冻性好、芯材不易泄露的人工相变骨料。通过差式扫描量热仪、扫描电子显微镜SEM和X射线衍射XRD,测试和分析了人工骨料的焓值、比热、微观结构和产物成分。通过单颗粒冻融循环试验和抗压强度试验,分析了相变微胶囊用量对人工骨料强度和抗冻融性能的影响。结果表明,掺入较多相变微胶囊的人工骨料具有较高的热焓值。相变微胶囊吸收了水泥水化放出的热,减小了水泥水化速率,进而减慢了骨料早期强度的发展。随着相变微胶囊掺入量的增加,人工相变骨料的表观密度降低、吸水率提高、强度降低。同时,大量掺入相变微胶囊使得人工相变骨料孔隙数量增加,这促使碳化作用向骨料内部发展,生成大量方解石晶体,降低了孔隙增加引起的强度降低程度。相变微胶囊掺量是水泥质量的10～30%时,人工相变骨料具有较高的抗冻融性能,有助于提高相变混凝土抗冻融性能。(2)以人工相变骨料替换粗骨料碎石,替换量分别为粗骨料质量的0、20%、50%和80%,制备得到相变混凝土试件。通过微观和宏观试验分析相变混凝土的热力特性。结果表明,人工相变骨料改变了混凝土的孔隙特征和吸水特性,随着人工相变骨料替换量增大,混凝土的饱和吸水率逐渐减小。不同人工相变骨料掺量没有改变混凝土中主要物相,随着龄期增长,物相种类也未改变。人工相变骨料替换量越大,混凝土的抗压强度降低程度越大,但当替换量为20%和50%时,混凝土28 d抗压强度分别为35.81MPa和30.65 MPa,仍满足C30混凝土对强度的要求。相变混凝土的抗压强度随龄期增长。相变混凝土早期的劈裂强度增长较快,后期增长相对缓慢,28 d强度值均能达到2.88 MPa以上。人工相变骨料有助于提高混凝土的抗冻性,随着冻融循环次数的增加,相变混凝土的强度降低。L20-BF0抗冻性能较好,在经历了100次冻融循环后,其强度仍为28 d强度的96%。CT试验结果表明,人工相变骨料对抑制混凝土冻融作用下孔隙和裂纹扩展有益。普通混凝土试件L0-BF0原有的孔隙和裂纹逐步扩展,孔隙结构变得松散,试件表面出现破损和脱落,L80-BF0受冻融破坏作用较小。(3)通过掺入玄武岩纤维,提高相变混凝土抗拉性能,来进一步改善相变混凝土的抗冻性能。玄武岩纤维的掺量分别为混凝土质量的0.1%、0.2%和2%,相变混凝土中人工相变骨料替换量分别为所需粗骨料质量的0、20%、50%、80%,制备得七个配合比的含玄武岩纤维的相变混凝土试件,并将不掺入玄武岩纤维的四个配合比组作为对照组。研究玄武岩纤维对相变混凝土物理力学性能、微观结构和抗冻性能的影响。结果表明,从SEM图片可以观察到玄武岩纤维表面光滑,外观较完整,无被腐蚀迹象。高掺量玄武岩纤维的混凝土中,玄武岩纤维聚集在一起,形成了混凝土的强度薄弱区。玄武岩纤维会略微降低或不改变相变混凝土的抗压强度,可以提高其劈裂抗拉强度,无论是普通混凝土还是相变混凝土,掺入合理的玄武岩纤维数量可以改善其抗冻性,其中0.2%的玄武岩纤维掺量较合理,在240次冻融循环后,L20-BF02、L50-BF02和L80-BF02强度分别为28 d强度的73%、75%和73%。(4)考虑寒冷地区的实际温度特点,设计了一个复合相变混凝土墩,该墩自外而内依次包括相变混凝土外包层(MPCMC)、相变微胶囊层(MPCM)、保温隔热层(Insulation)和结构混凝土墩(SC),同时设计了两个参比混凝土墩。通过该物理模型试验得到了以下结论:各复合结构调节温度的能力不同、作用不同。相变混凝土外包层起到了平缓温度震荡作用,该层的昼夜温差幅度减小;相变微胶囊层对减小墩体温度变化幅度起到至关重要的作用,且相变微胶囊层的日平均温度明显升高,且日峰值温度出现的时间明显滞后;保温隔热层可略微减小昼夜温差幅度,可使得日峰值温度出现时间明显滞后。(5)结合天山北麓地区气候特征,以含相变微胶囊的复合混凝土墩为研究对象,通过数值模拟和理论计算方法,详细分析了其热工性能及抗冻融性,并预测了其服役寿

关键词： 轨道板试件   冻融循环试验   静态力学性能   数值模拟   高速冲击  

摘要： 高速列车在冰雪天气运行时,吸附在车体表面的雨雪极易凝结成冰,随着列车的振动和周围温度的变化,附着在车底的冰块极容易脱落,由于冰块的速度基本上等同于车速,产生的冲击可能会引起底部轨道板裂纹的出现。且我国北部地区冬季时间较长,最低气温达到-15℃～-30℃,在季节交替变化作用下,轨道基础结构经历冻融循环过程,冻融循环低周作用促使轨道板内部孔隙水反复结冰膨胀,导致微裂缝逐渐发展。这些损伤的累积会对铁路运营造成极大威胁,严重影响轨道结构使用寿命。因此,开展高速列车脱落冰块对冻融轨道板的冲击动力作用及损伤特征的研究,具有一定的工程意义和实用价值。 本文采用室内试验研究与数值模拟相结合的方法,分析冰块对冻融轨道板试件的冲击作用。主要研究工作包括:对干燥和饱水状态下轨道板试件进行0、30、60以及100次冻融循环试验,研究冻融循环次数对轨道板试件表面形貌、质量、相对动弹模量以及波速的影响;对冻融轨道板试件进行静态力学性能测试,分析了干燥和饱水条件下轨道板试件静态力学性能随冻融循环次数的衰减规律;提出了高速列车脱落冰块对轨道板试件冲击作用的室内模型试验方法,使用轻气炮驱动冰块冲击冻融轨道板试件,分析了干燥和饱水条件下轨道板试件冲击动力响应和损伤随冻融循环次数的影响规律;利用有限元分析软件LS-DYNA,建立了高速列车脱落冰块对轨道板试件的冲击动力分析模型,结合室内模型试验结果,验证了高速列车脱落冰块冲击冻融轨道板有限元模型的准确性,在此基础上分析了冰块冲击速度对冻融轨道板试件表面冲击动力响应和损伤特征影响规律。研究结果表明: (1)随着冻融循环次数的增加,干燥和饱水状态下轨道板试件损伤指标呈衰减趋势。在冻融循环初期,轨道板试件的质量、相对动弹性模量和波速随着冻融循环次数的增加而出现小幅降低的趋势。当轨道板试件冻融循环次数达100次时,质量损失率、相对动弹性模量和波速下降幅度较为明显。冻融次数相同时,干燥后轨道板试件质量损失率、相对动弹模量以及波速都比饱水状态下出现小幅的下降。 (2)随着冻融循环次数的增加,干燥和饱水状态下轨道板试件力学性能损失率呈指数趋势增加。 (3)在冰块冲击作用下,干燥和饱水状态下轨道板试件的峰值应变、峰值加速度随着其冻融循环次数的增加而增大。 (4)在试验和数值模拟中,损伤主要发生在冰块轨道板的圆形接触区,裂纹则呈环状分布于接触区边缘,试验和仿真结果呈现良好的一致性。轨道板表面凹陷深度、内部损伤以及峰值冲击力均随着冰块的冲击速度和质量的增大而增大,轨道板表面凹陷深度与内部损伤随着轨道板的冻融次数和含水率的增大而增大,峰值冲击力则基本上没有变化。

关键词： 砂黄土   冻融循环   力学性质   微观结构特征   斜坡稳定性  

摘要： 陕北子洲地区属于季节性冻土区,区内砂黄土物理力学性质特殊,黄土塬边斜坡地带常发生土体失稳变形地质灾害,冻融作用则是该区砂黄土强度劣化的重要原因,冻融过程中水分相变会直接影响土体的结构特征,进而导致土体宏观力学性质的改变。为使该区地质灾害防治和工程建设活动能更好的应对冻融对土体强度的改造作用,本文以陕北榆林市子洲县砂黄土为研究对象,进行冻融循环和室内力学试验,研究该区地质气候条件下砂黄土冻融后的力学性质特征,并从微观角度解释了砂黄土强度变化的原因,最后开展了该类砂黄土斜坡冻融后的稳定性分析,研究结论具有一定的实际应用价值。主要工作内容和成果如下:1.针对研究区地质和气候特点,开展了不同冻融循环次数、冻结温度和土体初始含水率的砂黄土冻融循环试验,研究了冻融后土体的外观特征变化,分析了冻融后土体表面结构破坏的原因。2.通过对冻融后的砂黄土进行三轴剪切试验、固结压缩试验和渗透试验,研究了砂黄土在冻融循环作用下的强度特征、抗剪强度指标的变化规律、压缩性质特征以及渗透性能的变化;分析了冻融循环次数、冻结温度、土体初始含水率及它们之间的耦合作用对砂黄土冻融力学性质的影响规律,建立了基于冻融循环次数和初始含水率的土体粘聚力劣化模型,提出了砂黄土初始含水率和冻结温度耦合形成的最不利冻融环境组合;从定性角度分析了冻融循环作用导致土体力学性能变化的原因。3.针对砂黄土冻融后表面的结构破坏现象和力学性质劣化规律,采用SEM试验研究冻融循环导致上述现象发生的土体微观结构机理,定性、定量的分析了砂黄土冻融后的微结构变化,建立了微结构特征与土体冻融力学性质的联系,得出冻融循环导致土体结构疏松、不规则发育、使土体结构强度下降是土体力学性质劣化的根本原因。4.以砂黄土冻融后的力学参数为基础,使用FLAC3D软件模拟研究该类土质斜坡在冻融循环作用下的稳定性特征;发现斜坡表层土体冻融作用对其整体稳定性影响不大,认为冻融作用主要从降低表层土体强度、增强入渗等方面对斜坡稳定性产生不利影响。5.结合砂黄土冻融力学性能以及微观结构的分析结果,提出基于冻结温度和土体初始含水率的砂黄土冻融循环作用最不利环境组合:低含水率一定低温冻结和高含水率极端低温冻结两种组合条件均促进了冻融循环作用对土体结构强度的破坏。

关键词： 碱矿渣陶粒混凝土   冻融循环作用   陶粒掺量   含水率   抗压强度   微观结构   能量分析  

摘要： 在寒冷地区,混凝土的冻害是影响建筑物耐久性的重要因素。在冻结过程中,混凝土中的孔隙水结冰会引起体积膨胀;在融化过程中,冰融化成水会导致体积收缩。在冻融循环作用下,混凝土孔隙水相变的交替转化,会对内部结构产生交替应力,诱发裂缝的萌生和扩展,造成不同程度的损伤。我国每年都有大量的煤矸石堆放造成环境污染,同时高炉炼铁会产生大量矿渣副产品,用煤矸石陶粒制备碱矿渣陶粒混凝土可达到将煤矸石和矿渣固体废弃物的再利用效果。因此,研究冻融循环下碱矿渣陶粒混凝土抗压性能具有重要意义。本文以碱矿渣陶粒混凝土为研究对象,制备了陶粒体积掺量分别为0%、25%、50%、75%和100%的碱矿渣陶粒混凝土试样,测定了常温下不同陶粒掺量混凝土的坍落度、密度、毛细吸水率等物理性能,以及冻融循环作用下不同含水率与陶粒掺量混凝土的纵波波速。对常温和冻融循环作用下不同陶粒掺量的碱矿渣陶粒混凝土进行单轴压缩试验,分析了应力-应变曲线特征,探讨了含水率、陶粒掺量、冻融循环周期、冻融下限温度对冻融循环作用下碱矿渣陶粒混凝土抗压性能的影响,同时结合SEM试验初步揭示了碱矿渣陶粒混凝土的冻融损伤机理。主要结论如下:(1)在冻融循环作用下,碱矿渣陶粒混凝土的纵波波速随着陶粒掺量以及含水率的增加而不断降低。这是由于陶粒疏松多孔,以及混凝土内部的自由水受冻后体积膨胀,含水率越多造成的冰结晶覆盖范围越广,使混凝土内部产生更多孔隙和通道,并且固态冰融化水后体积收缩,相变的反复转化会对混凝土的内部结构产生交替应力,最终引起混凝土内部的微尺度裂缝越多,损伤越大。(2)不同龄期与陶粒掺量下碱矿渣陶粒混凝土的应力-应变曲线均经历了四个阶段:压密阶段、弹性阶段、裂缝开展阶段以及破坏阶段。破坏阶段下降曲线坡度随着龄期的增加变得越陡,这是脆性破坏特征的体现。由于陶粒的加入延缓了应力集中造成试样迅速破坏的现象,破坏阶段斜率随着陶粒掺量的增加而降低。(3)冻融循环作用下,随着含水率升高,试样抗压强度降低较为明显;随着冻融循环周期增加,试样抗压强度先降低后上升;随着冻融下限温度的降低,陶粒混凝土的抗压强度降低并不明显,说明陶粒混凝土对温度的敏感性较低。基于冻融循环作用下的单轴压缩试验结果建立了碱矿渣陶粒混凝土抗压强度预估公式。(4)SEM图像表明冻融循环下试样内部裂缝随着含水率的增加不断演化变宽且数量变多;随着冻融循环下限温度的降低,试样内部由无裂纹到出现裂纹,再到裂缝变宽,最后结构变得疏松。(5)相同冻融循环周期下,试样的输入能密度与冻融下限温度呈负相关,冻融下限温度越低,试样的输入能密度就越低。这是由于冻融上限温度是固定的,冻融下限温度越低,正负温差越大,对试样造成的损伤越大,从而试样破坏时需要的输入能密度越低。图[51]表[4]参[90]

关键词： 红砂岩   冻融循环   三轴压缩   损伤演化   颗粒流模拟  

摘要： 西部大开发、“丝绸之路经济带”是我国重要的发展战略,因此越来越多的岩土工程出现在寒区。寒区具有昼夜温差大、低温持续时间长、四季交替明显等特点,这使得工程岩体易受到冻融循环作用的影响。岩石是天然地质作用的产物,内部存在微裂隙、粒间空隙、晶格边界等缺陷,在冻融循环作用下,这些缺陷会不断发育,最终导致岩石力学性能的下降,从而威胁到岩土工程的稳定性。因此,本文以红砂岩为研究对象,运用室内试验和数值模拟的方法,探究冻融循环作用对红砂岩物理力学特性的影响,并运用电子扫描电镜（SEM）从微观角度分析冻融损伤机理。主要研究内容如下:（1）对不同冻融循环次数下的红砂岩的表观特征和体积的变化进行了研究,分析了冻融循环对红砂岩物理特性的影响,并结合电镜扫描技术,从微观角度揭示冻融循环损伤机理。（2）通过对不同冻融循环次数下的红砂岩开展常规三轴力学试验,分析了冻融循环作用对红砂岩强度、变形以及破坏特性的影响,并基于力学试验结果,以弹性模量为损伤因子,建立了冻融与荷载共同作用下岩石的损伤演化方程,分析了冻融与荷载共同作用下红砂岩的损伤演化规律。（3）在颗粒流软件PFC2D中引入水颗粒,建立了饱水红砂岩数值模型,通过赋予水颗粒膨胀系数,来模拟冻融循环作用对岩石的影响,得到了多次冻融循环过程中试样内部微裂纹的发育情况,模拟了试样经历冻融循环作用后的变形特征和强度特征,并分析了试样加载过程中裂纹随轴向应变的演化规律。该论文有图59幅,表6个,参考文献90篇。

关键词： 冻融循环   土石混合体   含石量   颗粒运动   数值模拟  

摘要： 随着我国高速铁路“以风为速,以轨为尺”的快速发展,线路所涉及到的工程地质、水文和气候条件愈加复杂,尤其在冻土区域。一直以来,冻土工程建设都是工程技术上的难点,而土石混合体冻胀对结构物的作用又正是冻土工程的研究核心,掌握土石混合体冻融循环条件下的力学特性与应变规律是进一步推动冻土工程建设大力发展的前提。目前,虽然前人对冻融作用下颗粒运动规律进行了初步探索,然而受观测手段限制,冻融循环驱动下土石混合体颗粒的空间运移规律及机制尚不够清晰。因此,本文通过室内试验与数值模拟相结合的方式,对冻融循环作用下土石混合体的细观颗粒运动规律进行了初步探究,旨在为冻土工程勘察、设计和运维提供参考。主要得出以下结论:(1)土石混合体重塑试样冻融试验中,含石量为90%的试样经历冻融循环,其块石的可视面积增加,即随着冻融循环,块石在试样内部的位置发生改变,则产生了运动。并且,土石混合体试样的含石量在邻近80%存在一个最优含石量,趋近这一含石量过程中,含石量的增加可显著体现块石的骨架作用,从而抵抗冻融循环引起的变形;当含石量继续提高时,土不能完全填充块石间隙,则在冻融循环作用下形变更甚。(2)基于人工神经网络的深度学习方法,建立能够预测冻融过程中土石混合体的形变。以部分土石混合体重塑试样冻融数据为训练集,其余为测试集,将预测数据与试验数据对比,可得LSTM模型对于冻融循环作用下土石混合体的形变预测具有较高准确度,则验证了LSTM模型在土石混合体冻融形变预测上的适用性。(3)块石冻融循环试验中,根据对冻融前后的图像进行块石数量、面积分数、颗粒运动轨迹追踪等方面的分析可知,冻融前后各分区块石的数量产生变化,即块石在冻融循环过程中产生了方位变化;块石面积分数的增加则充分体现了块石颗粒在冻融循环过程中产生了水平和垂直方向的位移。且在水平方向上,块石分布较密的区域的块石运动状态更加活跃;垂直方向上,块石更倾向于向表层运动。则块石冻融循环试验在土石混合体重塑试样冻融试验基础上,进一步展现了块石的运动方式。(4)基于CT扫描技术对冻融循环过程中块石的方位变化进行可视化跟踪,验证在冻融循环作用下,土石混合体内部块石的运动状态。选取特征断面的切片图像对比分析,试验结果表明,块石在冻结过程中会被抬升,孔隙率也会减小,即更直观地表现冻融循环试验中块石在土石混合体内部的运动状态。(5)以基于CT扫描技术的块石冻融试验为依据,且考虑到土石混合体内部块石的形态特征及空间分布对其力学特性与形变有决定性影响,故简化块石形状为圆,构建了冻融循环作用下二维颗粒运动水热耦合模型。通过模拟得到冻融循环过程中温度场、水分场的变化特征以及块石的位移,再与实际试验进行对比,探索多场耦合模型对冻融循环作用下土石混合体颗粒运动模拟的可行性,可为冻融循环作用下土石混合体颗粒运动规律的进一步研究提供参考。

关键词： 裂隙灰岩   冻融循环   物理特性   力学特性   劣化机理  

摘要： 本文以川藏线沿线寒区工程为背景,灰岩为研究对象,采用预制裂隙的方法,设置了0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°等7组不同倾角裂隙灰岩试件,并以1组完整灰岩试件作为对照,首先通过查阅资料、预实验等方法确定了冻融循环试验参数,然后通过冻融条件下的物理力学试验,结合冻融损伤力学、冻土学、岩石力学等理论分析,系统研究含裂隙灰岩在冻融循环作用下的物理力学特性变化及劣化机理,主要成果如下:(1)通过对冻融循环试验后裂隙灰岩的质量、吸水率等物理性质的分析,发现裂隙灰岩的质量损失率和吸水率随着冻融循环次数的增大而增大,但增加速率不同,质量损失率在40～60次冻融循环后的增长速率快于20～40次和60～80次,吸水率则相反,并因此定义了冻融循环作用下裂隙灰岩的两个劣化阶段:孔隙发育阶段和物质剥落阶段。(2)为探究裂隙灰岩经冻融循环后的物理特性劣化特征,对试件的剥落和新孔隙形成情况进行了研究,并通过岩石冻融循环后新形成的开口孔隙率表示岩石孔隙劣化特征,实现了动态描述单个试件在冻融循环过程中所新形成的开口孔隙,避免了吸水率只能通过对比不同试件,不同冻融循环次数后的吸水情况来描述整体变化情况的不足。通过对裂隙灰岩试件表观劣化特征分析,发现裂隙灰岩在裂隙尖端和试件的端面出现由外向内、由浅到深的层进式剥落现象,并将其定义为冻融循环导致的灰岩局部层进式劣化机理。(3)通过对冻融循环试验后裂隙灰岩的强度参数、变形参数、抗冻性系数等力学参数的分析,发现预制裂隙对灰岩试件强度的影响大于冻融循环作用,冻融循环作用对裂隙灰岩试件新孔隙的形成作用大于预制裂隙,且预制裂隙的存在会促进冻融循环对裂隙灰岩新孔隙的形成。试件的强度参数和变形参数都随着冻融循环次数的增大而减小,裂隙对试件强度参数的影响大于变形参数,冻融循环作用对试件变形参数的影响大于强度参数。本次冻融循环试验后裂隙灰岩试件的抗冻性系数R任然大于0.75,表明本次试验所用试件抗冻性较好。(4)为探究裂隙灰岩经冻融循环后的力学特性劣化特征,对裂隙灰岩力学参数的劣化情况进行了分析,发现各力学参数的劣化度和阶段劣化度都随冻融循环次数的增加而增大。第一、第二冻融循环阶段,劣化影响序列为变形模量>弹性模量>峰值强度,第三、第四冻融循环阶段,劣化影响序列为弹性模量>变形模量>峰值强度。然后根据体积膨胀理论和水迁移原理对裂隙灰岩冻融循环后力学损伤机理进行了分析,发现冻胀力犹如在岩体内部进行循环加载,最终使裂隙灰岩力学参数出现劣化。最后运用宏观损伤力学方法,推导了本次试验灰岩在冻融循环作用下的损伤劣化方程,并用试验所得结果进行了验证。

关键词： 伊犁黄土   冻融循环   力学性质   微观结构   宏微观关联  

摘要： 新疆伊犁河谷地区位于我国西北季冻区,且广泛分布第四系黄土,冻融循环过程会影响土体物理力学特性,对该地基础设施建设造成巨大危害。本文以伊犁河谷黄土作为研究对象,通过基础物理指标试验、无侧限抗压强度试验、扫描电子显微镜试验,对冻融循环下土体的力学特性及微观结构进行研究,利用灰色关联方法,建立力学强度与微观参数间的关联分析,基于力学试验数据建立冻融黄土破坏强度的预测模型,深入研究冻融作用对土体力学性质的影响。主要研究成果如下: （1）伊犁黄土经历冻融循环后,土体表面碎土屑增多,冻融循环一定程度后,出现凹槽、小土块掉落等现象;试样冻融前后,含水率存在不同程度的降低,但降低幅度较小,认为由冻融循环过程造成含水率变化对后期试验无影响。 （2）冻结温度的降低和初始含水率的增加,会导致冻融土体的弹性模量和无侧限抗压强度表现出衰减的趋势;而冻融循环次数的增加,则会导致弹性模量和无侧限抗压强度表现出先降低再增大后继续减小至趋于稳定波动变化趋势。对影响因素进行显著性分析,得出:初始含水率的影响最为显著,冻融循环次数、冻结温度的影响次之;交互作用中,初始含水率和冻融循环次数两两交互作用影响较显著,其它交互作用影响较弱或影响不显著;基于BP神经网络,利用力学试验结果,建立了冻融循环下伊犁河谷黄土的弹性模量和无侧限抗压强度预测模型,计算模型决定系数R2,分别为0.9921和0.9806,证明建立的模型预测效果良好,可以利用该模型对伊犁地区黄土力学强度进行预测。 （3）采用扫描电镜测试及数字图像处理技术,定性分析在冻融作用下黄土微观结构变化规律,定量研究颗粒和孔隙的平均直径、丰度、圆形度、形态分布分形维数、各向异性率和定向概率熵等微观结构参数,认为在冻融循环作用中土体颗粒结构逐渐变得简单、均匀,而微观孔隙特征则变得更加复杂。 （4）基于灰色关联分析方法理论,进一步探讨冻融循环作用下无侧限抗压强度与微观结构参数之间的关联度,得出颗粒圆形度、颗粒平均直径、孔隙平均直径、孔隙平均丰度、颗粒定向概率熵和颗粒各向异性率6项微观参数对无侧限抗压强度的关联度较高。